CN100345196C - 光学头装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光学头装置，所述光学头装置在光路规定用光学系统和物镜之间配置了像差修正元件的情况下，调整物镜倾角时，像差修正元件和光路规定用光学系统的相对位置也不会错位。光学头装置(1)中，在光路规定用光学系统(8)的向上反射镜(19)和物镜(4)之间，在装置框架(6)的上表面一侧的洼部(30)中安装了像差修正元件(25)在物镜驱动装置(5)的下表面一侧的波片插入孔(32)中安装了1/4波片(20)。因此，可以一起修正包括向上反射镜(19)的整个光路规定用光学系统(8)的像差，同时，通过调整物镜驱动装置(5)的倾斜而调整物镜(4)的倾角时，像差修正元件也不会随之倾斜。

Description

光学头装置
技术领域
本发明涉及一种用在CD或DVD(Digital Versatile Disc数字通用光盘)等光记录盘的记录、再生的光学头装置。尤其涉及像差修正元件的安装结构，所述像差修正元件对所述光学头装置采用的光学系统中产生的像差进行修正。
背景技术
在光记录盘的记录、再生等过程中采用的光学头装置一般包含至少沿跟踪方向和聚焦方向驱动物镜的物镜驱动装置，所述物镜把来自光源的出射光聚焦到光记录盘；和把该物镜驱动装置保持在上表面一侧、同时装有光路规定用光学系统的装置框架，所述光路规定用光学系统规定从光源朝向物镜的光路和从物镜朝向受光元件的光路。
作为光记录盘，在对DVD等高记录密度盘片进行记录、再生的情况下，需要在光记录盘的记录面形成小光斑，但是由于光学元件本身的原因，或者光记录盘的厚度不均匀或记录层形成多层等原因，无法避免像差的产生。所以，研究出了装有像差修正元件的光学头装置(例如，参考专利文献1、2、3)。
在这些专利文献中，专利文献1所述的光学头装置在偏振光分束器和物镜之间配置了波片，并在整形棱镜和偏振光分束器之间配置了像差修正元件。专利文献2所述的光学头装置在偏振光分束器和物镜之间配置了像差修正元件和波片。专利文献3所述的光学头装置在物镜驱动装置的滑动底座上安装了像差修正元件。
[专利文献1]特开2003-141771号公报
[专利文献2]特开2003-323736号公报
[专利文献3]特开2004-118931号公报
发明内容
所述的光学头装置中，专利文献2、3所述的光学头装置的优点在于，由于在光路规定用光学系统和物镜之间配置了像差修正元件，所以可以在修正完整个光路规定用光学系统的像差后，将激光引向物镜。
然而，在光学头装置中，把物镜驱动装置装在装置框架上时，由于通过调整物镜驱动装置相对于装置框架的倾斜来调整物镜的倾角，所以像专利文献3那样，在物镜驱动装置的滑动底座上安装像差修正元件时，调整物镜驱动装置的倾斜的同时，像差修正元件也随之倾斜。结果存在的问题是，像差修正元件的中心和光路规定用光学系统的光轴错位，像差变大。
另外，为了在光路规定用光学系统和物镜之间配置像差修正元件，相当于在装置框架和物镜驱动装置之间配置像差修正元件，存在的问题是，由于在那里配置了波片，所以妨碍光学头装置的薄型化。
根据上述问题，本发明的课题是提供一种光学头装置，所述光学头装置在光路规定用光学系统和物镜之间配置了像差修正元件的情况下，调整物镜倾角时，像差修正元件和光路规定用光学系统的相对位置也不会错位。
为了解决上述问题，本发明的一种光学头装置，包含：把物镜至少沿跟踪方向和聚焦方向驱动的物镜驱动装置，所述物镜把从光源的出射光会聚到光记录盘；把所述物镜驱动装置保持在上表面一侧、同时载放有光路规定用光学系统的装置框架，所述光路规定用光学系统规定从所述光源朝向所述物镜的光路和从该物镜朝向受光元件的光路；在所述光路规定用光学系统和所述物镜之间配置了修正会聚到所述光记录盘的激光的像差的像差修正元件、和改变来自所述光路规定用光学系统的出射光的偏振方向的波片，所述像差修正元件抵接载放在所述装置框架的上表面。
本发明的光学头装置中，由于在光路规定用光学系统和物镜之间配置了像差修正元件，所以可以在修正完整个光路规定用光学系统的像差后，将激光引向物镜。另外，由于像差修正元件装在装置框架的一侧，所以在把物镜驱动装置装在装置框架时，即使调整物镜驱动装置相对装置框架的的倾斜来调整物镜的倾角时，像差修正元件也不会随之倾斜。因此，可以使像差修正元件的中心和光路规定用光学系统的光轴一致，所以不会产生由像差修正元件和光路规定用光学系统的光轴错位而引起的像差。
本发明的所述像差修正元件最好装在洼部内，所述洼部形成在所述装置框架的上表面一侧。如果构成这样的结构，即使装置框架和物镜驱动装置之间很窄，在那里也可以配置像差修正元件和波片的两部分。所以，即使在光路规定用光学系统和物镜之间配置像差修正元件，也不妨碍光学头装置的薄型化。另外，作为所述像差修正元件可以使用透射型液晶面板。
本发明中，所述波片例如相对于所述物镜驱动装置装在其下表面一侧。这种情况下，所述波片最好装在洼部内，所述洼部形成在所述物镜驱动装置的下表面一侧。如果构成这样的结构，即使装置框架和物镜驱动装置之间很窄，在那里也可以配置像差修正元件和波片的两部分，所以不会妨碍光学头装置的薄型化。
本发明中，也可以采用所述波片相对于所述装置框架在其上表面一侧与所述像差修正元件重叠安装的结构。
本发明中，所述像差修正元件最好以相对于所述光路规定用光学系统的出射光轴倾斜的状态安装。在构成这样的结构的情况下，即使从光路规定用光学系统出射的光被像差修正元件反射，也不会作为杂散光达到光源和受光元件。
本发明中，所述物镜驱动装置最好构成为相对于所述光路规定用光学系统的出射光轴可以调整倾角，且在即使被调整为所述物镜驱动装置的倾角调整范围内的任意角度的情况下，所述波片最好以相对于所述光路规定用光学系统的出射光轴倾斜的状态安装。在构成这样的结构的情况下，即使从光路规定用光学系统出射的光被波片反射，也不会作为杂散光达到光源和受光元件。
本发明中，在作为所述光源具备出射相互不同波长的光的第1光源和第2光源的情况下，所述光路规定用光学系统具有把所述第1光源的出射光的光路和第2光源的出射光的光路合成的光路合成元件，并且所述像差修正元件配置在从所述光路合成元件到所述物镜的光路上。因此，通过共同的像差修正元件修正第1光源的出射光和第2光源的出射光的像差。
本发明的光学头装置中，由于在光路规定用光学系统和物镜之间配置了像差修正元件，所以可以在修正完整个光路规定用光学系统的像差后，将激光引向物镜。另外，由于像差修正元件装在装置框架一侧，即使通过调整物镜驱动装置相对于装置框架的倾斜来调整物镜的倾角时，像差修正元件也不会随之倾斜，因此，可以使像差修正元件的中心和光路规定用光学系统的光轴一致。因此，不会产生由像差修正元件和光路规定用光学系统的光轴错位而引起的像差，所以可以适应于光记录盘的高密度记录等。
附图说明
图1(a)、(b)分别是从斜上方和斜下方看应用本发明的光学头装置时的立体图。
图2(a)、(b)分别是表示从侧面看图1所示的光学头装置时的光学系统布置的说明示意图，以及表示从底面看光学头装置时的光学系统布置的说明示意图。
图3是放大表示图1所示的光学头装置中装载像差修正元件的部分的剖视图。
图4是从斜上方看图1所示的光学头装置中拆卸了的物镜驱动装置后的装置框架的上表面一侧时的立体图。
图5是从斜下方看图1所示的光学头装置中从装置框架拆卸的物镜驱动装置的下表面一侧时的立体图。
图6是表示从侧面看应用本发明的其他光学头装置时的光学系统的布置的说明示意图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的实施形式。
(整体结构)
图1(a)、(b)分别是从斜上方和斜下方看应用本发明的光学头装置时的立体图。
图1(a)、(b)表示的光学头装置1是对CD或者DVD等光记录盘(未图示)进行信号记录、信号再生的装置，具有把物镜4沿跟踪方向、聚焦方向以及倾斜方向驱动的物镜驱动装置5，所述物镜4把来自作为光源的第1和第2激光二极管2、3的出射光聚焦到光记录盘(未图示)；和把所述物镜驱动装置5保持在上表面一侧、同时装有第1和第2激光二极管2、3和后述的光路规定用光学系统8等的装置框架6。第1和第2激光二极管2、3分别是出射波长为650nm或者630nm(短波长)的第1激光的DVD用激光二极管、和出射波长为760~800nm(长波长)的第2激光的CD用激光二极管。
装置框架6的两端形成了由圆孔构成的导向孔61和突出成“コ”字形状的导向部62，而且光学头装置1可以沿着穿过这些导向孔61和导向部62的导向轴(未图示)在光记录盘的半径方向移动。
物镜驱动装置5具有保持物镜4的透镜框51；通过配置在该透镜框51的左右两侧的上下3段的6条细丝52支持透镜框51并可以在跟踪方向、聚焦方向、倾斜方向上位移的框支持构件53；以及固定保持该框支持构件53的轭54，该轭54安装在装置机构6中。在这种状态下，物镜驱动装置5成为装在装置框架6的上表面一侧的状态。
物镜驱动装置5具有由安装在透镜框51上的驱动线圈和安装在轭54上的驱动磁铁构成的磁驱动回路55，通过控制对驱动线圈的通电，可以把保持在透镜框51上的物镜4沿跟踪方向、聚焦方向、倾斜方向上驱动。
(光学系统的结构)
图2(a)、(b)分别是表示从侧面看图1表示的光学头装置1时的光学系统布置的说明示意图、以及表示从底面看光学头装置时的光学系统布置的说明示意图。
如图1(b)、以及图2(a)、(b)所示，本形式的光学头装置1中，装置框架6上装有光路规定用光学系统8，所述光路规定用光学系统8通过棱镜15、半透半反镜10、准直透镜18、以及向上反射镜19，规定了从第1和第2激光二极管2、3朝向物镜4的光路和从物镜4朝向受光元件7的光路，如以下所详述的内容所示，通过由作为光路合成元件的偏振光分束器构成的棱镜15和作为光路分离元件的半透半反镜10，把从第1激光二极管2出射的第1激光和从第2激光二极管3出射的第2激光全部引导到朝向光记录盘的公用光学路径11，并通过物镜4聚焦到光记录盘的记录面。另外，被光记录盘反射的激光的返回光通过半透半反镜10，从公用光学路径11分离后引导到受光元件7。
首先，在装置框架6上，从第1激光二极管2朝向光记录盘的光路上按如下顺序配置了第1光栅透镜12、中继透镜13、1/2波片14、棱镜15、半透半反镜10、准直透镜18、以及向上反射镜19。因此，从第1激光二极管2出射的第1激光透过第1光栅透镜12、中继透镜13、1/2波片14后，用棱镜15反射，其中的一部分用半透半反镜10部分反射后，通过准直透镜18变成平行光，然后用向上反射镜19引向上方。
另外，从第2激光二极管2朝向光记录盘的光路上按如下顺序配置了第2光栅透镜16、棱镜15、半透半反镜10、准直透镜18、以及向上反射镜19。因此，从第2激光二极管3出射的第2激光透过第2光栅透镜16后透过棱镜15，其中的一部分用半透半反镜10部分反射后，通过准直透镜18变成平行光，然后用向上反射镜19引向上方。
这里，在向上反射镜19和配置在其上方的物镜4之间按如下顺序配置了像差修正元件25和1/4波片20。因此，用向上反射镜19引向上方的激光通过像差修正元件25对像差进行修正后，通过1/4波片20变成圆偏振光，通过物镜4在光记录盘的记录面聚焦成光斑。此时，通过物镜驱动装置5对物镜4沿跟踪方向、聚焦方向、以及在倾斜方向进行伺服控制。
另外，从光记录盘反射的激光的返回光走与所述相反的光路，所述返回光经过物镜4、1/4波片20、像差修正元件25、向上反射镜19、准直透镜18后引导到半透半反镜10，然后透过半透半反镜10的光透过传感器透镜21后，到达受光元件7。这里，传感器透镜21是为了对双方激光的返回光产生像散的透镜。
(像差修正元件25以及1/4波片20的安装结构)
图3是放大表示图1表示的光学头装置1中安装像差修正元件25的部分的剖视图。图4是从斜上方看图1所示的光学头装置1中拆卸了物镜驱动装置5后的装置框架6的上表面一侧时的立体图。图5是从斜下方看图1所示的光学头装置1中从装置框架6中拆卸的物镜驱动装置5的下表面一侧时的立体图。
如图3所示，本形式中，由于作为像差修正元件25使用了液晶面板，作为液晶面板可以使用众所周知的透射型液晶面板，所以省略详细的说明，它是在一对基板251、252上分别形成了驱动液晶用的透明电极，并且在一对基板251、252之间保持液晶。另外，在其中一个基板252的伸出区域中，沿着该基板的一边形成多数端子，且这些端子与柔性基板26连接。因此，像差修正元件25中，可以利用来自柔性基板输入的信号，控制每个区域的液晶的取向状态。所以，当从激光二极管2、3出射的激光通过所述光路规定用光学系统8入射到像差修正元件25时，激光被像差修正元件25相位调制后，出射到1/4波片20。因此，即使不能避免由光学元件本身、或者光记录盘的厚度不均匀或记录层形成多层等原因而产生的像差，但是由于激光在修正了像差的状态下出射到波片20上，所以可以在光记录盘的记录面上形成良好的光斑，可以高精度执行光记录盘的信号记录、或者再生。作为像差修正元件25如果是可以通过外部控制等来修正激光的像差的元件，则不限定于液晶面板。
本形式中，把像差修正元件25以及1/4波片20安装在光学头装置1上时，如图2(a)的示意图所示，1/4波片20安装在物镜驱动装置5的一边，而像差修正元件25安装在装置框架6的一边，在以下详述相关的安装结构。
如图2(a)、图3以及图4所示，装置框架6上，为确保从向上反射镜19朝向物镜4的光路，形成贯通的开口28。在该开口28的安装物镜驱动装置5的上表面一侧的开口边缘，形成比安装面65低一级的洼部30。洼部30为了在其中放置像差修正元件25，形成与像差修正元件25相对应的形状，在对像差修正元件25进行了位置调整的状态下与洼部30粘结固定，使得用向上反射镜19反射的激光光轴和该像差修正元件25的中心位置一致。另外，像差修正元件25固定在使其倾角相对于向上反射镜19反射得激光的光轴倾斜约1度~2度的状态，所以即使从向上反射镜19反射来的激光被像差修正元件25反射，也不会作为杂散光到达受光元件7或激光二极管2、3。
另外，如图2(a)、图3以及图5所示，1/4波片20粘结固定在物镜驱动装置5的下表面一侧。即，在轭54的底板部分形成可以插入1/4波片20的波片插入孔32(洼部)，从该波片插入孔32的物镜4一侧的开口边缘向内侧突出一对凸起33。把1/4波片20贴紧这些凸起33来进行位置，同时利用黏合剂把1/4波片20与这些凸起33固定上。
(物镜驱动装置3的倾角调整)
装配这样的结构光学头装置1的工序中，在如图4所示的装置框架6上安装图5所示的物镜驱动装置5时，为了正确进行光记录盘的信号的记录、再生，需要通过调整物镜驱动装置5相对于装置框架6的倾角来调整物镜4的倾角，使物镜4的光轴和光记录盘的记录面准确地垂直。为此，在物镜驱动装置5和装置框架6之间，构成为调整物镜驱动装置5相对于装置框架6的倾角的倾角用调整机构9。
物镜倾斜调整机构9，例如具有相对于装置框架6使物镜驱动装置5倾斜时作为支点的支点部35；压缩螺旋弹簧36；以及2个倾角调整螺钉37、38。支点部35由从物镜驱动装置5的轭54的底板部分向下侧弯曲的凸部351、和形成在装置框架6的安装面65的洼部352构成。压缩螺旋弹簧36配置在与支点部35分离的相反侧位置、装置框架6和物镜驱动装置5之间，两端部保持在装置框架6的安装面65和轭54的底板部分分别形成的弹簧座541、651。在物镜驱动装置5的四角部分中没有配置压缩螺旋弹簧36的对角部分，两个倾角调整螺钉37、38的每个螺钉轴从装置框架5的背面侧贯穿装置框架6形成的螺钉插孔653、654，并旋入形成在轭54的底板部分的螺纹孔543、544。因此，可以通过调整两个倾角调整螺钉37、38的旋紧量来调整物镜驱动装置5相对于装置框架的倾角，进而可以调整物镜4的倾角。
这里，1/4波片20这样固定，它相对于物镜驱动装置5的下表面一侧具有比物镜驱动装置5的倾角调整范围的上限还大的倾角。所以，即使物镜驱动装置5在任意角度下进行倾角调整，1/4波片20也固定在相对于从向上反射镜19反射来的激光的光轴倾斜规定角度的状态。因此，即使从向上反射镜19反射来的激光在1/4波片20反射，也不会作为杂散光到达受光元件7或激光二极管2、3。
(本形式的主要效果)
如以上所述，由于本形式的光学头装置1中，光路规定用光学系统8和物镜4之间配置了像差修正元件25，所以可以一起修正包括向上反射镜19的整个光路规定用光学系统8的像差。另外，由于像差修正元件25装在装置框架6一侧，所以在装置框架6上安装物镜驱动装置5时，即使调整物镜驱动装置5相对于装置框架6的的倾斜而调整物镜4的倾角，像差修正元件25也不会随之倾斜。因此，可以使像差修正元件25的中心和光路规定用光学系统8的光轴一致，所以不会产生由于像差修正元件25和光路规定用光学系统8的光轴错位而引起的像差。
这里，像差修正元件25装在洼部30内，该洼部30形成在装置框架6的上表面一侧。另外，1/4波片20装在波片插入孔32，该波片插入孔32形成在物镜驱动装置5的下表面。因此，即使装置框架6的上面和物镜驱动装置5的下表面之间很窄，即使装置框架6的上表面和物镜驱动装置5的下表面之间的间隙完全没有，也可以在装置框架6和物镜驱动装置5之间配置像差修正元件25和1/4波片20的两部分。因此，即使在光路规定用光学系统8和物镜4之间配置像差修正元件25和1/4波片20的两部分，也不需要改变光学头装置1的厚度尺寸(高度尺寸)，故不妨碍光学头装置1的薄型化。所以，通过本形式的光学头装置1，完全可以适应装在需要薄型化的笔记本电脑上的要求。
另外，像差修正元件25由于固定在相对于光路规定用光学系统8出射的光轴倾斜约1度~2度的状态，所以即使从向上反射镜19反射来的激光在像差修正元件25反射，也不会作为杂散光到达激光二极管2、3或受光元件7。另外，即使物镜驱动装置5在任意角度下进行倾角调整，1/4波片20也固定在相对于从向上反射镜19反射来的激光的光轴倾斜规定的角度的状态。因此，即使从向上反射镜19反射来的激光在1/4波片20反射，也不会作为杂散光到达激光二极管2、3或受光元件。所以，激光二极管2、3不会产生跳模，从而输出功率稳定。另外，可以在受光元件7中可靠地检测信号。所以，可以正确地进行光记录盘的信号记录或者再生。
(其它实施形式)
在上述的实施形式中，1/4波片20是在埋入到物镜驱动装置5的轭54的底板部分的状态下保持的，但是也可以如图6的示意图所示，在像差修正元件25和1/4波片20重叠的状态下，作为一个整体装到洼部30内，该洼部30形成在装置框架6的上表面。
标号说明
1光学头装置
2第1激光二极管(第1光源)
3第2激光二极管(第2光源)
4物镜
5物镜驱动装置
6装置框架
7受光元件
8光路规定用光学系统
9倾角调整装置
10半透半反镜(光路分离元件)
11公用光学路径
15棱镜(光路合成元件)
201/4波片
25像差修正元件
30放置像差修正元件用的洼部
32波片插入孔

Claims (12)

1.一种光学头装置，包含：把物镜至少沿跟踪方向和聚焦方向驱动的物镜驱动装置，所述物镜把从光源的出射光会聚到光记录盘；把所述物镜驱动装置保持在上表面一侧、同时载放有光路规定用光学系统的装置框架，所述光路规定用光学系统规定从所述光源朝向所述物镜的光路和从该物镜朝向受光元件的光路，其特征在于，
在所述光路规定用光学系统和所述物镜之间配置了修正会聚到所述光记录盘的激光的像差的像差修正元件、和改变来自所述光路规定用光学系统的出射光的偏振方向的波片，
所述像差修正元件抵接载放在所述装置框架的上表面。
2.如权利要求1所述的光学头装置，其特征在于，所述像差修正元件载放在形成在所述装置框架的上表面的凹部内。
3.如权利要求2所述的光学头装置，其特征在于，所述像差修正元件使用了透射型液晶面板。
4.如权利要求1所述的光学头装置，其特征在于，所述波片相对于所述物镜驱动装置抵接载放在其下表面。
5.如权利要求1所述的光学头装置，其特征在于，所述波片载放在形成在所述物镜驱动装置的下表面一侧的凹部内。
6.如权利要求1所述的光学头装置，其特征在于，所述波片与载放在所述装置框架的上表面一侧形成的凹部内的所述像差修正元件重叠后载放。
7.如权利要求1至权利要求6中任一项所述的光学头装置，其特征在于，所述像差修正元件以相对于所述光路规定用光学系统的出射光轴倾斜的状态载放。
8.如权利要求1所述的光学头装置，其特征在于，所述物镜驱动装置构成为相对于所述光路规定用光学系统的出射光轴可以调整倾角，
在即使被调整为所述物镜驱动装置的倾角调整范围内的任意角度的情况下，所述波片也以相对于所述光路规定用光学系统的出射光轴倾斜的状态载放。
9.如权利要求8所述的光学头装置，其特征在于，所述像差修正元件载放在形成在所述装置框架的上表面的凹部内。
10.如权利要求9所述的光学头装置，其特征在于，所述像差修正元件以相对于所述光路规定用光学系统的出射光轴倾斜的状态载放。
11.如权利要求10所述的光学头装置，其特征在于，所述波片载放在形成在所述物镜驱动装置的下表面的凹部内。
12.如权利要求1所述的光学头装置，其特征在于，作为所述光源具有出射相互不同波长的光的第1光源和第2光源，
所述光路规定用光学系统具有把从所述第1光源的出射光的光路和从所述第2光源的出射光的光路进行合成的光路合成元件，
所述像差修正元件配置在从所述光路合成元件到所述物镜的光路上。
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